Миграция к NGN: новые возможности
Журнал "Электросвязь" № 12 '2007
Константин СКОРОБОГАТОВ, технический директор «МФИ Софт»
Сегодня тема перехода к сетям связи нового поколения является одной из самых актуальных и дискуссионных для операторов. Вендоры предлагают разные стратегии миграции от традиционных коммуникаций к инфокоммуникациям, анонсируя все новые IMS-решения. Однако на практике многие операторы еше не готовы к осуществлению такого перехода как с технической, так и с финансовой точки зрения...
До сих пор каждый российский оператор связи, которому приходится оперативно решать проблему замены устаревших АТС, делает выбор между двумя основными вариантами: либо за сравнительно приемлемые деньги купить TDM-оборудование, либо потратить миллионы на сверхсовременное IMS-решение от крупного иностранного вендора. Примечательно, что оба эти варианта не позволяют оптимально решить проблему. С одной стороны, установка традиционных телефонных коммутаторов не является выходом, потому что в скором времени оператору все равно придется менять инфраструктуру, чтобы сохранить конкурентоспособность и не потерять абонентов. Сейчас уже очевидно, что решения на базе IP дают большую гибкость, позволяют обеспечить абонентов новыми сервисами, снизить эксплуатационные расходы и повысить надежность функционирования сетей — и это лишь некоторые преимущества IP-технологии.
С другой стороны, единовременное внедрение дорогостоящей IMS-платформы сегодня приводит к колоссальным затратам, поскольку фактически приходится создавать новую сеть, разрушая существующую инфраструктуру и бизнес-модели. Этот вариант трудно назвать приемлемым, так как в большинстве случаев перед оператором стоит задача замены не всей сети, а всего лишь одной или нескольких станций при условии сохранения собственных недавних инвестиций в TDM-инфраструктуру. Кроме того, единовременное внедрение масштабных иностранных IMS-решений остро ставит вопрос наличия достаточного количества квалифицированных кадров, способных обеспечить эффективную работу этих решений. Пока таких кадров у операторов нет, впрочем, как и шансов, что они появятся в ближайшее время в необходимом количестве.
Существует и другой важный аспект проблемы, обусловленный принятыми моделями поставок традиционных АТС и современных NGN-решений. Как известно, приобретая традиционную телефонную станцию, оператор сразу подписывается на определенное количество абонентов и сервисов. Связано это с тем, что в традиционной телефонии емкость АТС, количество и типы оказываемых ею услуг — параметры неизменные. При этом коммутационные ресурсы не отделимы от абонентской емкости. Фактически, оператор вынужден покупать емкость «впрок», пытаясь прогнозировать как рост сети, так и востребованность в ней сервисов. Соответственно, если прогнозы расходятся с реальностью, то это влечет либо большие дополнительные расходы на приобретение других сервисных платформ новой абонентской емкости, либо простаивание уже приобретенного оборудования. И то и другое настолько же невыгодно оператору, насколько и неизбежно в мире традиционной телефонии.
IP-сеть: две функциональные плоскости
Ключевое отличие мира IP-технологий заключается в том, что здесь сама линия связи с абонентом, его физическое подключение к коммутатору не является критическим ресурсом. Все функции и сервисы реализуются только средствами коммутации IP-пакетов и не задействуют аппаратные средства. В результате в IP можно выделить две функциональные плоскости, хотя и взаимосвязанные, но в то же время самостоятельные: плоскость коммутации и плоскость логики, согласно которой эта коммутация производится.
На наш взгляд, эта «двойственная» структура мира IP и должна определять ключевое отличие построения решений на базе технологий IP — NGN. На самом деле для операторов связи гораздо более удобной и эффективной является схема отдельного построения логики (как возможности предоставления той или иной услуги) и собственно коммутационных ресурсов.
Другой принципиальной особенностью IP-коммуникаций является возможность неограниченного наращивания производительности, или масштабируемость. Производительность программного коммутатора может быть увеличена на любой процент и в любое время путем добавления в систему серверов и приобретения лицензий.
Очевидно, что лицензирование IP-решений должно осуществляться на основе этих ключевых особенностей: разделения логики и коммутации, а также возможности гибкого наращивания мощности. На самом деле, в сети IP ресурсы программного коммутатора оказываются задействованы только в случае, если абонент действительно пользуется услугой. При этом в системе может храниться любое количество учетных записей абонентов и услуг, потребляемым ресурсом будут считаться лишь те сервисы, которые активны в данный момент. В результате внедрения предлагаемой модели лицензирования оператору не придется прогнозировать востребованность каждого сервиса: достаточно приобрести только набор логических модулей и коммутационные ресурсы, необходимые для системы в целом. В дальнейшем имеющиеся ресурсы будут автоматически перераспределяться между реально потребляемыми услугами. Для внедрения новых сервисов оператору будет достаточно просто добавить новый логический модуль, используя существующие коммутационные ресурсы. Такая схема позволяет избежать неоправданных расходов на приобретение избыточной мощности.
Несмотря на явные плюсы описанной выше модели, большинство современных IP-NGN решений все же поставляются по принципу лицензирования количества абонентов. Такие бизнес-модели, заимствованные из схем поставок TDM-оборудования, используют вендоры с богатым прошлым в традиционной телефонии. Однако это ограничивает ключевые преимущества IP, прежде всего — возможность гибкого наращивания производительности и сервисов и развития их именно в том направлении, которое реально востребовано пользователями. Очевидно, что необходима новая бизнес-модель поставки и эксплуатации NGN-решений, позволяющая операторам в полной мере воспользоваться всеми преимуществами новых технологий.
Таким образом, очевидно, что смена транспорта в виде перехода от коммутации каналов к коммутации пакетов необходима, однако оптимальное для операторского бизнеса NGN-решение должно удовлетворять целому ряду важных условий:
РТУ: воплощение концепции новой телефонной сети
В качестве практического примера реализации описанной выше концепции рассмотрим новую разработку компании МФИ Софт под названием Русский Телефонный Узел (РТУ).
Как отмечают создатели решения, его ключевой особенностью является полная совместимость со «старыми» сетями и бизнес-моделями, позволяющая оказывать традиционные услуги голосовой телефонии наряду с самыми современными услугами на базе IP. РТУ представляет собой узел IP-телефонии, способный качественно эмулировать традиционные телефонные станции, а также выступать как полноценный гибкий программный коммутатор/пограничный контроллер сессий и платформа IP-сервисов. Решение позволяет операторам строить полнофункциональные узлы местной, зоновой, междугородней и международной связи на базе IP технологий. При этом будут реализованы следующие ключевые функциональные возможности РТУ:
РТУ состоит из подсистемы управления и подсистемы коммутации, на 100% являющейся IP-решением с модульной архитектурой и специальными механизмами распределения нагрузки и лицензий. Подсистема управления включает модули логики разного типа, единую базу данных, инструмент управления и мониторинга системы (веб-сервер), шлюз СОРМ и медиа-шлюзы (в том числе с поддержкой ОКС 7).
Модульная архитектура значительно увеличивает надежность решения, поскольку позволяет устанавливать резервные модули, на которые автоматически переходит нагрузка. Это обеспечивает возможность реализации наиболее эффективных схем резервирования, включая механизмы балансировки нагрузки, которая является более прогрессивной, чем «горячая замена» в TDM. Благодаря динамическому распределению лицензий в случае аппаратного сбоя одного из компонентов системы его функции передаются другому компоненту в рамках выбранной схемы резервирования. Каждый элемент может быть зарезервирован самостоятельно или в комплексе с другими, причем для критичных модулей предусмотрено применение многократного резервирования, в том числе географического. Например, с целью резервирования можно запустить любое требуемое количество нод (модулей) подсистемы коммутации, которые могут работать как на одном сервере, так и на разных, в том числе и географически удаленных друг от друга. Выбор схемы резервирования зависит от структуры конкретной сети и потребностей оператора. Применение схемы полного резервирования всех компонентов системы позволяет обеспечить надежность работы, превышающую 99,999%.
Другая важная особенность нового NGN-решения заключается в модели поставки, позволяющей операторам приобретать те виды услуг, которые действительно востребованы и используются абонентами. Иными словами, лицензии приобретаются не на общее количество пользователей, а на реально потребляемые ресурсы (активные услуги). Количество учетных записей абонентов и услуг не ограничено. РТУ, как местный узел, продается по цене не за абонента, а за одновременные соединения (норматив для местной связи — 12,5% от абонентской базы); лицензии на дополнительные сервисы продаются отдельно. Это позволяет оператору гибко реагировать на изменение потребностей рынка, приобретая и внедряя новые сервисы и коммутационные мощности в нужное время в необходимом количестве.
Кроме того, в большинстве случаев современный оператор одновременно с решением задачи замены устаревших станций ведет несколько пректов, связанных с развитием широкополосного доступа по той или иной технологии (ETTH, PLC или WiMax и т.п.). Использование РТУ в качестве инструмента для создания сети голосовой связи позволяет объединить эти несколько направлений и получить синергетический эффект. РТУ функционирует в любой сети (телефонного) доступа: на существующей инфраструктуре медных пар, по оптическим каналам, на беспроводной (WiMax, WiFi) и проводной (ETTH, PLC и т.д.) сети.
Поскольку РТУ является полноценным IP-NGN решением, он позволяет не только точечно заменять устаревшее TDM-оборудование, но и создавать узлы, целиком построенные на новой архитектуре в полном соответствии с нормами действующего законодательства. При строительстве нового сегмента сети на базе РТУ оптимальным решением является использование протокола SIP для подключения как частных, так и корпоративных пользователей. В целом, РТУ позволяет оператору обеспечить дополнительную надежность и отказоустойчивость путем создания IP-сети, практически независимой от TDM'ной. Узлы на базе РТУ будут являться параллельными и дополняющими по отношению к существующей TDM-сети и позволят поэтапно создавать наложенную сеть на базе «чистых» IP-технологий.
Подобная стратегия может стать оптимальным способом миграции из TDM в IP, основанным на последовательном росте «IP-островков» в существующей инфраструктуре. Оператор же через несколько лет, без значительных единовременных вложений, получит сеть нового поколения с возможностью развивать функциональность узлов и сети в целом в направлении, определяемом самим оператором, а не политикой крупного вендора.
Константин СКОРОБОГАТОВ, технический директор «МФИ Софт»
Сегодня тема перехода к сетям связи нового поколения является одной из самых актуальных и дискуссионных для операторов. Вендоры предлагают разные стратегии миграции от традиционных коммуникаций к инфокоммуникациям, анонсируя все новые IMS-решения. Однако на практике многие операторы еше не готовы к осуществлению такого перехода как с технической, так и с финансовой точки зрения...
До сих пор каждый российский оператор связи, которому приходится оперативно решать проблему замены устаревших АТС, делает выбор между двумя основными вариантами: либо за сравнительно приемлемые деньги купить TDM-оборудование, либо потратить миллионы на сверхсовременное IMS-решение от крупного иностранного вендора. Примечательно, что оба эти варианта не позволяют оптимально решить проблему. С одной стороны, установка традиционных телефонных коммутаторов не является выходом, потому что в скором времени оператору все равно придется менять инфраструктуру, чтобы сохранить конкурентоспособность и не потерять абонентов. Сейчас уже очевидно, что решения на базе IP дают большую гибкость, позволяют обеспечить абонентов новыми сервисами, снизить эксплуатационные расходы и повысить надежность функционирования сетей — и это лишь некоторые преимущества IP-технологии.
С другой стороны, единовременное внедрение дорогостоящей IMS-платформы сегодня приводит к колоссальным затратам, поскольку фактически приходится создавать новую сеть, разрушая существующую инфраструктуру и бизнес-модели. Этот вариант трудно назвать приемлемым, так как в большинстве случаев перед оператором стоит задача замены не всей сети, а всего лишь одной или нескольких станций при условии сохранения собственных недавних инвестиций в TDM-инфраструктуру. Кроме того, единовременное внедрение масштабных иностранных IMS-решений остро ставит вопрос наличия достаточного количества квалифицированных кадров, способных обеспечить эффективную работу этих решений. Пока таких кадров у операторов нет, впрочем, как и шансов, что они появятся в ближайшее время в необходимом количестве.
Существует и другой важный аспект проблемы, обусловленный принятыми моделями поставок традиционных АТС и современных NGN-решений. Как известно, приобретая традиционную телефонную станцию, оператор сразу подписывается на определенное количество абонентов и сервисов. Связано это с тем, что в традиционной телефонии емкость АТС, количество и типы оказываемых ею услуг — параметры неизменные. При этом коммутационные ресурсы не отделимы от абонентской емкости. Фактически, оператор вынужден покупать емкость «впрок», пытаясь прогнозировать как рост сети, так и востребованность в ней сервисов. Соответственно, если прогнозы расходятся с реальностью, то это влечет либо большие дополнительные расходы на приобретение других сервисных платформ новой абонентской емкости, либо простаивание уже приобретенного оборудования. И то и другое настолько же невыгодно оператору, насколько и неизбежно в мире традиционной телефонии.
IP-сеть: две функциональные плоскости
Ключевое отличие мира IP-технологий заключается в том, что здесь сама линия связи с абонентом, его физическое подключение к коммутатору не является критическим ресурсом. Все функции и сервисы реализуются только средствами коммутации IP-пакетов и не задействуют аппаратные средства. В результате в IP можно выделить две функциональные плоскости, хотя и взаимосвязанные, но в то же время самостоятельные: плоскость коммутации и плоскость логики, согласно которой эта коммутация производится.
На наш взгляд, эта «двойственная» структура мира IP и должна определять ключевое отличие построения решений на базе технологий IP — NGN. На самом деле для операторов связи гораздо более удобной и эффективной является схема отдельного построения логики (как возможности предоставления той или иной услуги) и собственно коммутационных ресурсов.
Другой принципиальной особенностью IP-коммуникаций является возможность неограниченного наращивания производительности, или масштабируемость. Производительность программного коммутатора может быть увеличена на любой процент и в любое время путем добавления в систему серверов и приобретения лицензий.
Очевидно, что лицензирование IP-решений должно осуществляться на основе этих ключевых особенностей: разделения логики и коммутации, а также возможности гибкого наращивания мощности. На самом деле, в сети IP ресурсы программного коммутатора оказываются задействованы только в случае, если абонент действительно пользуется услугой. При этом в системе может храниться любое количество учетных записей абонентов и услуг, потребляемым ресурсом будут считаться лишь те сервисы, которые активны в данный момент. В результате внедрения предлагаемой модели лицензирования оператору не придется прогнозировать востребованность каждого сервиса: достаточно приобрести только набор логических модулей и коммутационные ресурсы, необходимые для системы в целом. В дальнейшем имеющиеся ресурсы будут автоматически перераспределяться между реально потребляемыми услугами. Для внедрения новых сервисов оператору будет достаточно просто добавить новый логический модуль, используя существующие коммутационные ресурсы. Такая схема позволяет избежать неоправданных расходов на приобретение избыточной мощности.
Несмотря на явные плюсы описанной выше модели, большинство современных IP-NGN решений все же поставляются по принципу лицензирования количества абонентов. Такие бизнес-модели, заимствованные из схем поставок TDM-оборудования, используют вендоры с богатым прошлым в традиционной телефонии. Однако это ограничивает ключевые преимущества IP, прежде всего — возможность гибкого наращивания производительности и сервисов и развития их именно в том направлении, которое реально востребовано пользователями. Очевидно, что необходима новая бизнес-модель поставки и эксплуатации NGN-решений, позволяющая операторам в полной мере воспользоваться всеми преимуществами новых технологий.
Таким образом, очевидно, что смена транспорта в виде перехода от коммутации каналов к коммутации пакетов необходима, однако оптимальное для операторского бизнеса NGN-решение должно удовлетворять целому ряду важных условий:
- Поддержка не только новой транспортной технологии, но и привычной модели управления с целью минимизации затрат на обучение персонала.
- Полностью модульная архитектура с возможностями географического распределения и резервирования.
- Возможность гибкого увеличения производительности путем приобретения лицензий и добавления в систему серверов.
- Возможность внедрения новых видов услуг в минимальные сроки.
- Соответствие требованиям законодательства об архитектуре сети.
РТУ: воплощение концепции новой телефонной сети
В качестве практического примера реализации описанной выше концепции рассмотрим новую разработку компании МФИ Софт под названием Русский Телефонный Узел (РТУ).
Как отмечают создатели решения, его ключевой особенностью является полная совместимость со «старыми» сетями и бизнес-моделями, позволяющая оказывать традиционные услуги голосовой телефонии наряду с самыми современными услугами на базе IP. РТУ представляет собой узел IP-телефонии, способный качественно эмулировать традиционные телефонные станции, а также выступать как полноценный гибкий программный коммутатор/пограничный контроллер сессий и платформа IP-сервисов. Решение позволяет операторам строить полнофункциональные узлы местной, зоновой, междугородней и международной связи на базе IP технологий. При этом будут реализованы следующие ключевые функциональные возможности РТУ:
- предоставление базовой услуги фиксированной телефонной связи частным и корпоративным пользователям;
- оказание дополнительных интеллектуальных сервисов (ДВО или VAS) абонентам, включая голосовую почту, переадресацию вызовов, услуги IP Centrex (виртуальная офисная АТС) корпоративным клиентам, услуги класса FMC и др.;
- обеспечение взаимодействия с TDM и NGN сетями других операторов с использованием соответствующих протоколов и интерфейсов;
- выполнение требований СОРМ.
РТУ состоит из подсистемы управления и подсистемы коммутации, на 100% являющейся IP-решением с модульной архитектурой и специальными механизмами распределения нагрузки и лицензий. Подсистема управления включает модули логики разного типа, единую базу данных, инструмент управления и мониторинга системы (веб-сервер), шлюз СОРМ и медиа-шлюзы (в том числе с поддержкой ОКС 7).
Модульная архитектура значительно увеличивает надежность решения, поскольку позволяет устанавливать резервные модули, на которые автоматически переходит нагрузка. Это обеспечивает возможность реализации наиболее эффективных схем резервирования, включая механизмы балансировки нагрузки, которая является более прогрессивной, чем «горячая замена» в TDM. Благодаря динамическому распределению лицензий в случае аппаратного сбоя одного из компонентов системы его функции передаются другому компоненту в рамках выбранной схемы резервирования. Каждый элемент может быть зарезервирован самостоятельно или в комплексе с другими, причем для критичных модулей предусмотрено применение многократного резервирования, в том числе географического. Например, с целью резервирования можно запустить любое требуемое количество нод (модулей) подсистемы коммутации, которые могут работать как на одном сервере, так и на разных, в том числе и географически удаленных друг от друга. Выбор схемы резервирования зависит от структуры конкретной сети и потребностей оператора. Применение схемы полного резервирования всех компонентов системы позволяет обеспечить надежность работы, превышающую 99,999%.
Другая важная особенность нового NGN-решения заключается в модели поставки, позволяющей операторам приобретать те виды услуг, которые действительно востребованы и используются абонентами. Иными словами, лицензии приобретаются не на общее количество пользователей, а на реально потребляемые ресурсы (активные услуги). Количество учетных записей абонентов и услуг не ограничено. РТУ, как местный узел, продается по цене не за абонента, а за одновременные соединения (норматив для местной связи — 12,5% от абонентской базы); лицензии на дополнительные сервисы продаются отдельно. Это позволяет оператору гибко реагировать на изменение потребностей рынка, приобретая и внедряя новые сервисы и коммутационные мощности в нужное время в необходимом количестве.
Кроме того, в большинстве случаев современный оператор одновременно с решением задачи замены устаревших станций ведет несколько пректов, связанных с развитием широкополосного доступа по той или иной технологии (ETTH, PLC или WiMax и т.п.). Использование РТУ в качестве инструмента для создания сети голосовой связи позволяет объединить эти несколько направлений и получить синергетический эффект. РТУ функционирует в любой сети (телефонного) доступа: на существующей инфраструктуре медных пар, по оптическим каналам, на беспроводной (WiMax, WiFi) и проводной (ETTH, PLC и т.д.) сети.
Поскольку РТУ является полноценным IP-NGN решением, он позволяет не только точечно заменять устаревшее TDM-оборудование, но и создавать узлы, целиком построенные на новой архитектуре в полном соответствии с нормами действующего законодательства. При строительстве нового сегмента сети на базе РТУ оптимальным решением является использование протокола SIP для подключения как частных, так и корпоративных пользователей. В целом, РТУ позволяет оператору обеспечить дополнительную надежность и отказоустойчивость путем создания IP-сети, практически независимой от TDM'ной. Узлы на базе РТУ будут являться параллельными и дополняющими по отношению к существующей TDM-сети и позволят поэтапно создавать наложенную сеть на базе «чистых» IP-технологий.
Подобная стратегия может стать оптимальным способом миграции из TDM в IP, основанным на последовательном росте «IP-островков» в существующей инфраструктуре. Оператор же через несколько лет, без значительных единовременных вложений, получит сеть нового поколения с возможностью развивать функциональность узлов и сети в целом в направлении, определяемом самим оператором, а не политикой крупного вендора.
Информационные материалы
Галерея
Новости
26 января:
VoIP платформа РТУ компании МФИ Софт внедрена на сети оператора ЗАО «ЭР-Телеком Холдинг»
8 декабря:
МФИ Софт завершила внедрение VoIP платформы РТУ на сети МТТ
15 ноября:
QTECH и МФИ Софт предложат комплексные решения для операторов связи на базе совместимого оборудования
